Elektromery. Časť 1. Indukčné a elektronické
V dnešnom svete sú tieto zariadenia nenahraditeľné. Koniec koncov, každý v dome má elektrické vedenie, preto musí byť elektromer. Ale tu je problém. Akonáhle príde čas na výmenu alebo, ideme do obchodu a padá na nás záplava rôznych možností. Začneme sa strácať a nakoniec si vyberieme zlú vec. Aby ste tomu zabránili, poďme zistiť, čo sú to počítadlá a ktorý z nich je pre vás ten pravý. Dnes existujú dva hlavné typy meračov: indukčné (mechanické) a elektronické.
Indukčné (mechanické) elektromery
Obr.1. Indukčný jednofázový elektromer
Počítadlá točivých diskov pozná asi každý. To sú tie, ktoré majú za priehľadným panelom rotujúce koliesko. Určite mnohí viackrát sledovali rýchlosť jeho otáčania – čím vyššia rýchlosť, tým väčšia spotreba energie. A hodnoty počítadla sú označené číslami na špeciálnych kotúčoch.
Princíp činnosti takéto počítadlá sú nasledovné. V elektromere sú 2 cievky (obr. 2 - 1 a 4 ukazovatele) - napäťová cievka (slúži ako obmedzovač striedavého prúdu, prekážka rušenia a pod., vytvára magnetický tok úmerný napätiu) a prúd cievka (vytvára striedavý magnetický tok úmerný prúdu ).
Obr.2. Princíp činnosti indukčného elektromera
Magnetické toky vytvorené cievkami prenikajú cez hliníkový disk (obr. 2, ukazovateľ 5). V tomto prípade toky, ktoré vytvára prúdová cievka, niekoľkokrát prenikajú do disku kvôli jeho tvaru U. V dôsledku toho sa objavujú elektromechanické sily, ktoré otáčajú disk.
Ďalej os disku spolupôsobí s počítacím mechanizmom vo forme šnekového (prevodovo-skrutkového) prevodu (obr. 3), ktorý prenáša potrebné signály a informácie do digitálnych bubnov. Čím vyšší je krútiaci moment disku, tým vyšší je výkon privádzaného signálu (krútiaci moment je ekvivalentný výkonu siete), a teda aj väčšia spotreba.
Obr.3. Šnekový prevod
Keď sa výkon privádzaného elektromagnetického signálu zníži, začne pôsobiť permanentný brzdiaci magnet (obr. 2, ukazovateľ 3). Vyrovnáva kolísanie frekvencie otáčania disku v dôsledku interakcie s vírivými prúdmi. Magnet vytvára elektromechanickú silu, ktorá je inverzná ku krúteniu disku. To spôsobí spomalenie alebo úplné zastavenie pohonu.
Táto skupina počítadiel je najlacnejšia a najjednoduchšia. Indukčné elektromery boli v sovietskych časoch široko používané (a dodnes má väčšina bytov nainštalované práve takéto zariadenia). Postupne sa však nahrádzajú elektronickými meračmi kvôli množstvu nedostatkov indukčných zariadení. Napríklad indukčný elektromer nedokáže odčítať údaje automaticky a v odčítaní sa často vyskytuje chyba.
Výhody a nevýhody indukčných meračov
Výhody
- Spoľahlivý pri používaní
- Mnoho rokov prevádzky merača
- Nezávislosť od kolísania výkonu
- Lacnejšie ako elektronické
Nedostatky
- Trieda presnosti je pomerne nízka - 2,0; 2.5
- Prakticky žiadna ochrana proti krádeži elektrickej energie
- Vysoká vlastná spotreba prúdu
- Pri nízkych zaťaženiach sa chyba zvyšuje (čím nižšia trieda presnosti, tým väčšia chyba)
- Pri účtovaní niekoľkých druhov elektriny (aktívnej a jalovej) je potrebné použiť niekoľko elektromerov
- Energetické účtovníctvo sa vykonáva v jednom smere
- Veľké rozmery zariadení
Elektronické elektromery
Obr.4. Elektronický elektromer
Tieto zariadenia sú o niečo drahšie ako indukčné, ale dnes sú to najziskovejšie a prioritné merače. Majú vyššiu triedu presnosti a umožňujú zohľadniť multitarifné.
Elektronické elektromery fungujú tak, že konvertujú vstupný analógový signál z aktuálneho snímača na digitálny kód zodpovedajúci spotrebe energie. Tento kód sa odošle na dešifrovanie do špeciálneho mikrokontroléra. Potom sa na displeji (alebo digitálnom bubne) zobrazí množstvo spotrebovanej elektriny.
Najdôležitejšou súčasťou týchto čítačov je mikrokontrolér. Je to on, kto analyzuje signál a vypočíta množstvo spotrebovanej elektriny. Informácie prenáša aj na výstup, elektromechanické zariadenia a displej.
Obr.5. Princíp činnosti elektronického elektromera
Samotné zariadenie pozostáva z krytu, prúdového transformátora, prevodníka signálu a fakturačného modulu. Ak to rozoberieme podrobnejšie, počítadlo obsahuje aj:
- LCD displej (alebo digitálny bubon)
- sekundárne napájanie (prevádza striedavé napätie)
- mikrokontrolér (počíta vstupné impulzy, vypočítava spotrebovanú elektrinu, vymieňa si dáta s inými uzlami a obvodmi meračov)
- prevodník (konvertuje analógový signál na digitálny a následne ho prevádza na impulzný signál ekvivalentný spotrebovanej energii)
- supervízor (generuje resetovací signál pri výpadkoch napájania, vydáva alarm pri poklese vstupného napätia)
- pamäť (ukladá údaje o elektrine)
- telemetrický výstup (prijíma pulzný signál o spotrebe energie)
- hodiny reálneho času (počítajú aktuálny čas a dátum)
- optický port (číta hodnoty meračov a tiež ich programuje)
Výhody a nevýhody elektronických elektromerov
Výhody
- Trieda presnosti - od 1,0 - vysoká
- Multitarif (od 2)
- Jeden meter stačí pri účtovaní niekoľkých druhov elektrickej energie
- Energetické účtovníctvo sa vykonáva v 2 smeroch
- Zmerajte kvalitu a objem energie
- Uchovávajte údaje o meraní elektriny
- Dáta sú ľahko dostupné
- V prípade krádeže elektriny je detekovaný neoprávnený prístup
- Možnosť čítania na diaľku
- Možno použiť na automatizované technické meranie a kontrolu merania elektriny (ASTUE a ASKUE)
- Dlhodobý metrologický interval (LMI)
- Malé rozmery
Nedostatky
- Veľmi citlivý na kolísanie napätia
- Drahšie ako indukcia
- Dosť náročné na opravu
Označenie na elektromeroch
Okrem typov počítadiel existuje niekoľko ďalších nuancií, o ktorých by ste si mali byť vedomí. Na každom elektromere je určité označenie, podmienečne označené písmenami a číslami.
Obr.6. Označenia na elektromere
| Označenie | Vysvetlenie |
|---|---|
| OD | Typ zariadenia (meter) |
| A, R | Typ meranej energie (aktívna energia/jalová energia) |
| O | Jednofázový merač |
| 3, 4 | Počet fázových vodičov v sieti (štvorvodičové / trojvodičové) |
| O | Všestrannosť |
| A | Typ meracieho systému (indukčné počítadlo). Ďalej môže byť trojciferné číslo, čo znamená prevedenie meradla (prevedenie meradla môže byť indukčné alebo elektronické). |
| T | Tropický typ merača |
| POPOLUDNIE | Typ prevedenia (priame - ak nie je pripojenie k transformátoru / modernizované). Ďalšie skratky môžu byť "380/220 17A, 2001", čo znamená prevádzkové napätia vo vodičoch, maximálny prietok prúdu a rok výroby. Tiež na konci môže byť nápis výrobné číslo. |
Pokiaľ ide o triedu presnosti elektromera, tieto parametre určujú presnosť odčítania spotrebovanej elektriny. V bytoch sú spravidla inštalované metre triedy 2,0, ale môžu byť vyššie. Čo to znamená? A to, že váš elektromer dokáže z vlastnej kapacity zohľadňovať o 2 % viac či menej elektriny. Alebo, jednoduchšie, chyba počítadla. Čím menšie číslo, tým menšia chyba. Vo všeobecnosti v domácich podmienkach stačí elektromer triedy 2.0. Vyššie triedy presnosti budú pravdepodobnejšie potrebné v závodoch, kde je potrebný väčší výkon.
Takže dnes sa nemôžeme obmedzovať pri výbere elektromerov. Každý z nich má svoje špecifické vlastnosti a funkcie. V tomto článku sme analyzovali hlavné vlastnosti týchto zariadení a princípy ich fungovania, ktoré vám pomôžu orientovať sa v rôznych možnostiach.
